專利名稱：顯示有色分段的液晶顯示設(shè)備以及裝有該設(shè)備的計(jì)時器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用分段顯示的液晶顯示設(shè)備，以及包含該顯示設(shè)備 的計(jì)時器，尤其是手表。
背景技術(shù)：
其中顯示面被設(shè)為朝上的這類顯示設(shè)備具體包括
-液晶單元，其包括至少頂部基板和底部基板，在這兩個基板的相對 面上形成的至少兩個電極和至少一個反電極，每個電極代表一種^4i圖形 (figurative pattern )或象征圖形的一部分；
-控制單元，其通過將確定值的控制電壓施加在選定的電極與反電極 之間來控制液晶單元，以改變液晶取向和引起相應(yīng)的^4i圖形的顯示，以 及
-背光照明模塊，其在與顯示面相對的那側(cè)上被設(shè)置在液晶單元的下 方，該模塊包括顏色不同的至少第 一和第二光源，這些光源在至少一個光 導(dǎo)裝置內(nèi)部傳輸光線，其中光導(dǎo)裝置包括允許光線離開的頂面。
這類顯示設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)在于價(jià)^^更宜，因?yàn)橛糜谠撘壕卧募夹g(shù)，即 所謂的分段顯示技術(shù)，非常簡單并且得到驗(yàn)證。該技術(shù)使用為字符的分段 形狀的電極，這種形狀允許使用簡化的電子線路，各電極或段的供電以全 部或全無模式直接得到控制，并將通常為板形式的反電極接地。這類液晶 單元的控制因此不象陣列式顯示器那樣需要對行和列進(jìn)行掃描，這除了使 電子控制線路得到簡化之外，還使得顯示圖形更容易閱讀。
通常，液晶分段顯示單元都是單色的。例如，當(dāng)將反射膜放置在該單
元下方并且給所述段供電以防止光^L^射到顯示面上時，顯示段呈現(xiàn)黑色。說明書第2/ll頁
顯示段也可以呈現(xiàn)背光照明模塊的光源的顏色。
為了增加顯示的可能性和改善美觀，已經(jīng)提出通過使用包含幾個具有 不同透射色的光源的背光照明模塊來使顯示設(shè)備為彩色的。
在曰本專利JP 3217818 A中公開了這類顯示i殳備。在該文獻(xiàn)中，由中 央控制線路同步進(jìn)行分段顯示控制、字符顯示控制和光源照明控制以允許 用其中 一種顏色連續(xù)顯示各個段。
這種方案并不令人十分滿意，因?yàn)樗枰浅?fù)雜的電子控制線路來 完成同步。而且，在任何時刻，所有的顯示段都用同種顏色照亮，或者用 通過同時點(diǎn)亮幾個光源得到的相同混合色照亮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是通過提出一種制造和控制更為簡單的顯示設(shè)備來克服 上述缺陷。本發(fā)明的另 一個目標(biāo)是提出 一種光輸出得到改善并因此其顯示 出的圖形的清晰度也得到改善的顯示設(shè)備。
本發(fā)明因此提出了一種上述類型的顯示設(shè)備，其特征在于光導(dǎo)裝置 的至少一個面設(shè)置有棱鏡，這些棱鏡將來自第一光源的光線向顯示面偏轉(zhuǎn)， 第一組的棱鏡朝向第一光源取向以偏轉(zhuǎn)來自第一光源的光線，第二組的棱 鏡朝向笫二光源取向以偏轉(zhuǎn)來自第二光源的光線；并且這些棱鏡選擇性地
分布在光導(dǎo)裝置的僅處于電極下方的區(qū)域中，以將光源發(fā)出的光線分布和 會聚在這些電極上。
由于根據(jù)本發(fā)明的顯示設(shè)備，可以制造出經(jīng)濟(jì)的彩色顯示設(shè)備。實(shí)際
上，該顯示設(shè)備的背光照明系統(tǒng)具有高的光輸出，因?yàn)楣庠窗l(fā)出的光中的 大多數(shù)都被用來照亮圖形部分。光能沒有被浪費(fèi)用來照亮該單元的并未用 于顯示的區(qū)域。
根據(jù)有利實(shí)施例，第一組的棱鏡被設(shè)置在第一組的電極下方，第二組 的棱鏡被設(shè)置在與第一組不同的第二組的電極下方。因此，用于背光照明 設(shè)備的控制線路會非常簡單。實(shí)際上，#4￡圖形的顏色是由結(jié)構(gòu)決定的。 因此，僅需要同時打開所有的光源，就能夠以預(yù)定的顏色顯示該^4i圖形。
根據(jù)另一有利實(shí)施例，與象征圖形(其被稱為"彩色圖形")相對應(yīng) 的至少 一 個電極被設(shè)置在屬于第 一和第二組的棱鏡上方，以允許選擇性地
以下列顏色顯示該彩色圖形
-在打開第一光源而關(guān)閉另一光源時的對應(yīng)于第一組的棱鏡的第一顏
色；
-在打開第二光源而關(guān)閉另一光源時的對應(yīng)于第二組的棱鏡的第二顏
色；
-在同時打開這兩個光源時的第一和第二顏色的混合色。
才艮據(jù)該實(shí)施例的第一種形式，第 一和第二組的棱鏡在與彩色圖形相對 應(yīng)的電極下方相互交錯，以使得同時打開這兩個光源能夠形成與這兩種原 始色的疊加相對應(yīng)的 一種新的顏色。
根據(jù)該實(shí)施例的第二種形式，將第一組的棱鏡和第二組的棱鏡在與彩 色圖形相對應(yīng)的電極下方的不同區(qū)域中重新組合，以允許在同時打開這兩 個光源時在數(shù)個顏色區(qū)域顯示該彩色圖形。
因此，該實(shí)施例在顯示圖形的設(shè)計(jì)上具有很大的自由度，同時不需要 提供復(fù)雜的控制線路，因?yàn)橹恍枰_/關(guān)一個光源。
優(yōu)選，該#4￡圖形是字符并且每個電極的形狀為字符的分段，這簡化 了顯示設(shè)備的制造及其控制。
有利的是，將透反型(transflective)吸收偏振器設(shè)置在液晶單元的底 面上，而將透射型反射偏振器設(shè)置在光導(dǎo)裝置和吸收偏振器的上方。而且 將透射型反射偏振器設(shè)置在液晶單元的上方。由于這些反射偏振器，可在 所顯示的象征圖形與它們所處的背景之間得到更好的對比度。而且，這些 反射偏振器使得未選擇的象征圖形對于觀察者來說是不可見的。
優(yōu)選，光導(dǎo)裝置為板狀，這樣便于在最小化其空間要求下，將所i^ 設(shè)置在液晶顯示單元的下方。設(shè)置在光導(dǎo)裝置的頂面上的光漫射膜允許實(shí) 現(xiàn)均勻地照亮該象征圖形。
因此，本發(fā)明提出了一種計(jì)時器，其特征在于其包括根據(jù)上述特征 之一的顯示設(shè)備。因此可以得到一種具有彩色顯示的計(jì)時器，諸如手表，
其中這種彩色顯示具有低能耗，并且不需要復(fù)雜的控制線路。
有利的是，該計(jì)時器包括其上裝有形成該顯示設(shè)備的光源的發(fā)光二極 管的印刷電路板，并且光導(dǎo)裝置被設(shè)置在該印刷電路板的上方。因此，通 過使用最少數(shù)量的零件和最少的組裝操作，得到了 一種易于組裝并且具有 較小軸向厚度的計(jì)時器。


通過參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述，本發(fā)明其他特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚
地呈現(xiàn)出來，這些附圖是以非限制性實(shí)例的方式給出的，并且其中
圖1是示意性示出裝有根據(jù)第一實(shí)施例和本發(fā)明內(nèi)容的顯示設(shè)備的計(jì)
時器的軸向橫截面圖2是圖1的細(xì)節(jié)的放大視圖3是示意性示出圖l的顯示設(shè)備的液晶顯示單元及其電極的俯視圖； 圖4是示意性示出裝到圖1的顯示設(shè)備上的光導(dǎo)裝置的一部分并且示
出了反射棱鏡的位置的放大俯視圖5是與上圖類似的視圖，其示意性地示出了包含彩色顯示段的本發(fā)
明第二實(shí)施例；以及
圖6是與上圖類似的視圖，其示意性地示出了第二實(shí)施例的變型，其 中該彩色段包含多個有色區(qū)域。
具體實(shí)施例方式
在下面的描述中， 一致或類似的元件將用相同的參考數(shù)字來指示。 圖1示意性地示出了一種裝有根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的液晶顯示設(shè)備12的計(jì)
時器IO，諸如手表。
計(jì)時器10包括外殼14，外殼14總體上為具有軸線A1的圓柱形，其 頂部覆蓋有允許用戶查看由^:置在外殼14內(nèi)部的顯示i殳備l2顯示的讀數(shù) 的保護(hù)晶體16。
在下面的描述中，將以非限制性的方式取軸線Al的方向?yàn)樨Q直方向。
外殼14容納電子控制線路20，在此處電子控制線路20被設(shè)置在印刷 電路板22的底面上，并且用電池24向其供電。具體地，電子線路20包括 控制單元26，其用于控制顯示設(shè)備12以顯示與時間相關(guān)的數(shù)據(jù)或其它數(shù) 據(jù)?？稍谕鈿?4的外部面上提供諸如按鈕27這樣的外部控制裝置以允許 用戶操作電子線路20。
顯示設(shè)備12，其顯示面28在觀察者側(cè)是朝上的，所述顯示設(shè)備12包 括液晶單元30，該液晶單元30包括頂部基板或者前基板32，以及底部基 板或后14134。板形式的這兩個基板32、 34被密封框架36隔開，該框架 36限定用于限制液晶38的空間。單元30優(yōu)選為扭曲向列型。
在圖2和3中具體示出了單元30的結(jié)構(gòu)。
單元30包括在頂部基板32的底面上形成的一組電極40，和在底部基 板34的頂面上形成的板形式的反電極42。
每個電極40代表象征圖形的一部分。根據(jù)示出的實(shí)施例，各電極40 的形狀為直線段，并且對這些直線段進(jìn)行設(shè)置以形成兩個數(shù)字"8",這使 得能夠通過選擇在給定時刻以恰當(dāng)方式顯示的段來示出從"0"到"9"的 所有數(shù)字以及特定字母。
當(dāng)然，根據(jù)本發(fā)明的變型(未示出)，電極40可以具有更復(fù)雜的形狀， 例如 一個電極40本身就可以代表單個字符、符號或諸如花這樣的裝飾圖 形。
每個電極40都與供電路徑相連，供電路徑在與電極40相對的那端上 包括接觸區(qū)43，該接觸區(qū)43用于通過諸如Zebra連接器這樣的連接裝置 (未示出)將電極40電連接到電子控制線路20上。在此處，所有電極訓(xùn) 的接觸區(qū)43都被對準(zhǔn)以方便該連接。與電極40類似地，路徑41和接觸區(qū) 43也在頂部基板32的內(nèi)面上形成。
類似地，反電極42包括用于將其電連接到電子控制線路20上的連接 裝置(未示出)。
通常，單元30包括頂部偏振濾光器44和底部偏振濾光器46，其分別 i殳置在頂部14132的頂面和底部基板34的底面上。這兩個偏振濾光器44、
46的偏光平面之間形成卯度角。
有利的是，由反射型偏振濾光器(也稱作反射偏振器)形成頂部偏振 濾光器44，并且由吸收型偏振濾光器(也稱作吸收偏振器)形成底部偏振 濾光器46。
在本申請中，"反射偏振器"指的是這樣的偏振濾光器當(dāng)將其設(shè)置 在另 一偏振濾光器下方并且使這兩個偏振濾光器交叉時，其會向上反射所 接收到的光線。當(dāng)單元在背光照明模式下工作時，這種類型的偏振濾光器 使得顯示環(huán)境色的段。
相反地，"吸收偏振器"指的是這樣的偏振濾光器當(dāng)將其設(shè)置在另 一偏振濾光器下方并且使這兩個偏振濾光器交叉時，其會吸收從上方接收 到的光線。當(dāng)單元工作在非背光照明模式下時，這種類型的偏振濾光器使 得顯示深灰色的段。
而且，頂部偏振濾光器44選自透射型反射偏振器中的一種，即，其被 用來允許光同時沿兩個方向傳播。
底部偏振濾光器46選自透反型吸收偏振器中的一種，該偏振器在其底 面?zhèn)壬蟟殳置有^^射層以向上^^射光線。因此，在非背光照明才莫式下，穿過 單元30的環(huán)境光在底部偏振濾光器46上發(fā)生反射，而在背光照明模式下， 由i殳置在單元30下方的背光照明才莫塊48發(fā)射的光線朝顯示面28方向穿過 底部偏振濾光器46。
單元30由控制單元26來控制，控制單元26將確定值的控制電壓施加 于選定的電極40與反電極42之間以改變液晶的取向并且引起相應(yīng)的 圖形的顯示。
背光照明模塊48在與顯示面28相對的一側(cè)被設(shè)置在液晶單元30的下 方。在此處，背光照明^^莫塊48包括具有不同顏色的第一和第二光源50、 52，這些光源在板狀的光導(dǎo)裝置54內(nèi)部發(fā)射光線Ri。第一光源50發(fā)射例 如紅光Rr，第二光源52發(fā)射例如藍(lán)光Rb。
當(dāng)然，背光照明模塊48可以包含兩個以上的光源50、 52。在這種情 況下，幾個光源50、 52可以為相同的顏色。
根據(jù)在此示出的實(shí)施例，光源50、 52由有色發(fā)光二極管50、 52形成， 這些發(fā)光二極管被裝配在印刷電路板22的頂面上，并且與電子控制線路 20電連接。這些二極管50、 52被用來產(chǎn)生大致沿向上的軸向方向行進(jìn)的 光束。各個二極管50、 52被接收在凹口 56內(nèi)，其中凹口 56靠近光導(dǎo)裝置 54的周緣60被設(shè)置在光導(dǎo)裝置54的底部寬面58上，以使得由各二極管 50、52發(fā)出的光線中的大多數(shù)能通過合適的入射表面62穿過光導(dǎo)裝置54。
根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容，光導(dǎo)裝置54的一面(在此為其底面58)設(shè)置有 棱鏡64、 66，其將二極管50、 52發(fā)出的光線Ri偏轉(zhuǎn)向顯示面28。第一組 S1的棱鏡64朝向第一二極管50取向以偏轉(zhuǎn)來自第一二極管50的光線Rf ， 第二組S2的棱鏡66朝向第二二極管52取向以偏轉(zhuǎn)來自第二二極管52的 光線Rb。
在此處，棱鏡64、 66由^L置在光導(dǎo)裝置54的底面58中的凹部形成。 每個棱鏡64、 66包括反射表面68，其法線對應(yīng)于由穿過反射表面68和對 應(yīng)二極管50、 52的第一直線和穿過反射表面68和觀察者眼睛的第二直線 形成的角的等分線。因此，在由各二極管50、 52發(fā)出的光線Ri中，有一 定比例的光線會以直接入射的方式，或者在經(jīng)過光導(dǎo)裝置54的底部寬面和 頂部寬面58、 70中的至少一個上的一次或多次反射之后到勤目關(guān)棱鏡64、 66的反射表面68。
到達(dá)反射表面68的光線Ri在給定的入射角下根據(jù)全反射原理被向上 反射，這就形成了穿過單元30射向顯示面28的背光照明束。
在反射面68上^Jt的光線Ri的比例可隨著給定棱鏡64、 66的某些 幾何參數(shù)而得到調(diào)節(jié)，具體地隨著相關(guān)二極管50、 52與反射面68的間隔 距離以及相對于光導(dǎo)裝置54厚度的棱鏡64、 66高度而得到調(diào)節(jié)。在根據(jù) 要求修改這些參數(shù)方面，本領(lǐng)域技術(shù)人員將不會遇到任何特殊困難。
在圖2中，反射面68與底部寬面58之間的角度大約為45度，以便能 夠沿著近似軸向的方向偏轉(zhuǎn)光線Ri。
光導(dǎo)裝置54可以由具有所需特性的任何一種材料制成，這些特性具體 包括關(guān)于光(特別是在可見光范圍內(nèi)的光)傳播的透射性。優(yōu)選的是，可
以通過注入、復(fù)制或其它任何合適的方式用PMMA (聚曱基丙烯酸曱酯) 型塑料材料制成光導(dǎo)裝置54，這些方案的優(yōu)點(diǎn)主要在于相應(yīng)制造方法的簡 易性和成品在大批量制造時具有較低的成本價(jià)格。
采用當(dāng)前的制造技術(shù)，能夠展望制作出尺寸在10 n m量級上的棱鏡 64、 66。此外，>^射面68可以采用各種平坦或彎曲的形狀，用于調(diào)節(jié)^Jt 束的形狀和例如^f吏其稍微有些發(fā)散。
根據(jù)一種變型(未示出)，棱鏡64、 66可從光導(dǎo)裝置54的寬面58、 70之一突出。
有利的是，光導(dǎo)裝置54的外周部分72和頂面70朝向底面58彎曲， 以使得二極管50、 52朝向光導(dǎo)裝置54的周緣60發(fā)出的光線能夠全部反射 到外周部分72上，并因此偏轉(zhuǎn)向設(shè)置在光導(dǎo)裝置54的中心部分上的棱鏡 64、 66。
當(dāng)然，根據(jù)一種變型(未示出)，二極管50、 52可被設(shè)置成沿徑向方 向朝向軸線A1發(fā)光。于是必須沿著徑向方向?qū)⒍O管50、 52設(shè)置成與軸 向入射表面62相對。
根據(jù)本發(fā)明的另一特征，將棱鏡64、 66分布在位于電極40下方的光 導(dǎo)裝置54區(qū)域中，以便將源自光導(dǎo)裝置54的頂面70的光線Rl會聚在電 極40上。因此，棱鏡66在光導(dǎo)裝置54的底面58上大體重現(xiàn)了電極40 的輪廓。
僅面對電極40設(shè)置棱鏡64、 66。光導(dǎo)裝置54在電極40下方區(qū)域以 外的地方不含有任何棱鏡64、 66。因此，光導(dǎo)裝置54僅朝向電極訓(xùn)向上 傳播光線Ri。
根據(jù)在圖1-4中示出的第一實(shí)施例，第一組S1的棱鏡64被設(shè)置在第 一組E1的電極40下方，第二組S2的棱鏡66被設(shè)置在不同于第一組的第 二組E2的電極40下方。因此，每個電極40僅可以由單個二極管50、 52 點(diǎn)亮，并且其背光照明顏色對應(yīng)于將其照亮的二極管50、 52的顏色。
優(yōu)選的是，在光導(dǎo)裝置54的頂面70上設(shè)置光漫射膜74。該光學(xué)膜74 用于在棱鏡64、 66的上方橫向漫射光導(dǎo)裝置54發(fā)出的光，以及均勾地照 亮各個電極40。
根據(jù)各種變型，光學(xué)膜74可以是用于光導(dǎo)裝置54發(fā)出的光的聚焦或 結(jié)構(gòu)膜，這取決于所追求的背光照明效果。
有利的是，單元30包括底部透射型反射偏振器，其插在底部偏振濾光 器46與光學(xué)膜74之間。該底部反射偏振器76的功能將在下文中進(jìn)行解釋。
根據(jù)第一實(shí)施例的顯示設(shè)備12的操作如下
在非背光照明模式(也稱為反射模式)下，不給背光照明模塊30供電， 利用環(huán)境照明獲得對應(yīng)于通電的電極40的顯示段與對應(yīng)于未通電的電極 40的非顯示段之間的對比度。顯示設(shè)備12的這種操作方式是一種常規(guī)操 作方式，并且對應(yīng)于通電的電極40的顯示段呈現(xiàn)環(huán)境照明的顏色。
來自環(huán)境照明的光穿過頂部偏振濾光器44，然后穿過單元30，接著在 底部偏振濾光器46的反射層上反射，隨后在朝向顯示面28的反向方向上 沿相同的路徑返回。
在背光照明模式下，給背光照明模塊30供電，與通電的電極訓(xùn)對應(yīng) 的段分別呈現(xiàn)確定的顏色。
在背光照明模式下，兩個二極管50、 52被同時點(diǎn)亮。因此，光導(dǎo)裝置 54在第一組E1的電極40下發(fā)出紅色光線Rr，而在第二組E2的電極40 下發(fā)出藍(lán)色光線Rb。
當(dāng)電子線路20給確定的電極40供電以在顯示面28側(cè)顯示相應(yīng)的段 時，位于該電極40下方的液晶被取向成允許背光照明模塊48發(fā)出的光在 ^亥電極40下面通過。
例如，在圖3中，通過給對應(yīng)用于顯示字符"6"的電極40a、 40b供 電來顯示該字符"6"。由于電極40a屬于第一組El，因此相應(yīng)的兩個段 被顯示為紅色，這是因?yàn)樵O(shè)置在這些段下方的棱鏡64被取向成朝向紅色二
極管50。由于電極40b屬于第二組E2，因此相應(yīng)的四個段,皮顯示為藍(lán)色， 這是因?yàn)樵O(shè)置在這些段下方的棱鏡66被取向成朝向藍(lán)色二極管52。
根據(jù)該實(shí)施例，每個顯示段總是由相同的二極管50、 52來點(diǎn)亮。
根據(jù)在圖5中示出的第二實(shí)施例，對應(yīng)于彩色段的至少一個電極40c 被設(shè)置在屬于第一組S1和第二組S2的棱鏡64、 66的上方。而且，第一 組S1和第二組S2的棱鏡64、 66是相互交錯的。因此，該實(shí)施例使得能 夠選擇性地以幾種顏色顯示該彩色段，其中所顯示的顏色取決于點(diǎn)亮的是 哪個二極管50、 52。
在點(diǎn)亮紅色二極管50而未點(diǎn)亮藍(lán)色二極管52,并且當(dāng)前正在給對應(yīng) 于該彩色段的電極40c供電的情況下，該彩色段被點(diǎn)亮成紅色。
在點(diǎn)亮藍(lán)色二極管52而未點(diǎn)亮紅色二極管50,并且當(dāng)前正在給對應(yīng) 于該彩色段的電極40c供電的情況下，該彩色段被點(diǎn)亮成藍(lán)色。
在兩個二極管50、 52被同時點(diǎn)亮，并且當(dāng)前正在給對應(yīng)于該彩色段的 電極40c供電的情況下，這兩個二極管50、 52的紅光和藍(lán)光混合在一起從 而以洋紅色顯示該彩色段。
根據(jù)圖6所示的第二實(shí)施例的變型，第一組S1的棱鏡64和第二組S2 的棱鏡66在對應(yīng)彩色段的電極40c下方的不同區(qū)域Zl、 Z2中重新組合， 以允許在同時點(diǎn)亮這兩個二極管50、 52時在數(shù)個顏色區(qū)Zl、 Z2顯示該彩 色段。該實(shí)施例允許該彩色段的外觀有很多種變化，其可呈現(xiàn)為彩色條帶 或彩環(huán)。
當(dāng)然，上述兩個實(shí)施例可被組合在一起以使得某些段是彩色的，而其 它段則以單色顯示。
將反射偏振器用于頂部偏振膜44所帶來的優(yōu)點(diǎn)是，改善了光輸出并因 此改善了顯示段的亮度，因?yàn)榕c吸收型濾光器相比，它允許更多的光通過。 此夕卜，頂部偏振濾光器44的向外反射效應(yīng)降低了非顯示段對于觀察者 的可見度。實(shí)際上，應(yīng)注意到通過頂部偏振濾光器44得到的視覺效果防 礙了觀察者辨別在未通電的電極40處通過單元30的少量光線。
在背光照明模式下，底部反射偏振器76也降低了非顯示段的可見度。 實(shí)際上，當(dāng)光導(dǎo)裝置54在包括未通電的電極40在內(nèi)的所有電極40下方發(fā) 光時，會有一定數(shù)量的透射光設(shè)法在未通電的電極40處通過單元30，這 會導(dǎo)致觀察者看到這些非選擇段。底部反射偏振器76將不希望的光的量降 至最低。具體地，這歸功于一部分光線Rr、 Rb在底部反射偏振器76上發(fā) 生的反射。
權(quán)利要求
1. 一種液晶(38)顯示設(shè)備(12)，其包括顯示面(28)，所述顯示面(28)取向?yàn)槌蛟谟^察者側(cè)的設(shè)備(12)的頂部，所述設(shè)備(12)包括-液晶(38)單元(30)，其包括至少一個頂部基板(32)和一個底部基板(34)、在這兩個基板(30，32)的相對面上形成的至少兩個電極(40)和至少一個反電極(42)，每個電極(40)代表象征圖形或象征圖形的部分；-控制單元(26)，其通過將確定值的控制電壓施加在選定的電極(40)與反電極(42)之間而控制液晶(38)單元(30)，以改變液晶(38)的取向和引起相應(yīng)的象征圖形的顯示，以及-背光照明模塊(48)，其在與顯示面(28)相對的一側(cè)上被設(shè)置在液晶單元(30)的下方，該模塊包括顏色不同的至少第一光源(50)和第二光源(52)，這些光源在至少一個光導(dǎo)裝置(54)內(nèi)部發(fā)射光線(Rr，Rb)，所述光導(dǎo)裝置(54)包括允許光線(Rr，Rb)離開的頂面(70)，所述設(shè)備(12)的特征在于所述光導(dǎo)裝置(54)包括將光線(Rr，Rb)向顯示面(28)偏轉(zhuǎn)的多個棱鏡(64，66)，第一組(S1)的棱鏡(64，66)取向?yàn)槌虻谝还庠?50)以偏轉(zhuǎn)第一光源(50)發(fā)出的光線(Rr)，第二組(S2)的棱鏡(52)取向?yàn)槌虻诙庠?52)以偏轉(zhuǎn)第二光源(52)發(fā)出的光線(Rb)；并且這些棱鏡(64，66)分布在光導(dǎo)裝置(54)的僅處于電極(40)下方的區(qū)域中，以將來自光導(dǎo)裝置(54)的頂面(70)的光線(Rr，Rb)會聚在這些電極(40)上。
2. 如前述權(quán)利要求所述的顯示設(shè)備(12 ),其特征在于第一組(Sl) 的棱鏡(64 )被設(shè)置在第一組(Sl)的電極(40a)的下方，并且第二組(S2 ) 的棱鏡(64)被設(shè)置在與第一組(Sl)不同的第二組(S2)的電極"0b) 的下方。
3. 如前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備(12 ),其特征在于 與稱作彩色圖形的IMi圖形相對應(yīng)的至少一個電極(40c )被設(shè)置在屬于第 一組(Sl)和第二組(S2)的棱鏡(64， 66)的上方，以允許選擇性地以 下列顏色顯示所迷彩色圖形-在點(diǎn)亮第一光源(50)而未點(diǎn)亮另一光源時的與第一組(Sl)的棱 鏡(64)相對應(yīng)的第一顏色；-在點(diǎn)亮第二光源(52)而未點(diǎn)亮另一光源時的與第二組(S2)的棱 鏡(66)相對應(yīng)的第二顏色；-在同時點(diǎn)亮這兩個光源(50, 52)時的第一和第二顏色的混合色。
4. 如前述權(quán)利要求所述的顯示設(shè)備(12 )，其特征在于第一組(Sl) 和第二組(S2)的棱鏡(64， 66)在與彩色圖形相對應(yīng)的電極(40c)下方 相互交錯，以4吏得同時點(diǎn)亮這兩個光源(50， 52)形成與這兩種原始色的 疊加相對應(yīng)的一種新的顏色。
5. 如權(quán)利要求3所述的顯示設(shè)備(12 ),其特征在于將第一組(Sl) 的棱鏡(64)和第二組(S2)的棱鏡(66)在與彩色圖形相對應(yīng)的電極(40c) 下方的不同區(qū)域(Z1， Z2)中重新組合，以在同時點(diǎn)亮這兩個光源(50， 52)時在數(shù)個顏色區(qū)域(Zl， Z2)顯示該彩色圖形。
6. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備(12)，其特征在于 所述^4i圖形是字符，并且每個電極(40)的形狀為字符的分段。
7. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備(12)，其特征在于 在液晶單元(30)的底面上設(shè)置有透反型的吸收偏振器(46)，并且在光 導(dǎo)裝置(54)與吸收偏振器(46)之間設(shè)置有透射型的反射偏振器(76)。
8. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備(12)，其特征在于 在液晶單元(30)的上方設(shè)置有透射型的反射偏振器(44)。
9. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備(12)，其特征在于 在光導(dǎo)裝置(54 )的頂面(70 )上設(shè)置有光學(xué)漫射膜(74 )。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的顯示設(shè)備(12)，其特征在于 光導(dǎo)裝置(54)為板狀。
11. 一種計(jì)時器(io)，其特征在于包括如前a利要求中的任一項(xiàng) 所述的顯示設(shè)備(12)。
12.如前述權(quán)利要求所述的計(jì)時器(10)，其特征在于所述計(jì)時器(10 )包括印刷電路板(22 )，在所述印刷電路板(22 )上安裝有形成顯 示設(shè)備(12)的光源(50， 52)的發(fā)光二極管(50， 52)，并且光導(dǎo)裝置(54 )被設(shè)置在所述印刷電路板(22 )的上方。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種液晶(38)顯示設(shè)備(12)，其包括液晶(38)單元(30)，控制單元(26)，以及背光照明模塊(48)，該背光照明模塊包括在光導(dǎo)裝置(54)內(nèi)部傳輸光線(Rr，Rb)的具有不同顏色的至少第一(50)和第二(52)光源，該顯示設(shè)備(12)的特征在于光導(dǎo)裝置(54)包括將光線(Rr，Rb)偏轉(zhuǎn)向顯示面(28)的多個棱鏡(64，66)，其中第一組(S1)的棱鏡(64，66)取向?yàn)槌虻谝还庠?50)，第二組(S2)的棱鏡(52)取向?yàn)槌虻诙庠?52)；并且這些棱鏡(64，66)分布在光導(dǎo)裝置(54)的處于電極(40)下方的區(qū)域中。本發(fā)明還提出了一種裝有該設(shè)備(12)的計(jì)時器(10)。
文檔編號G04G9/00GK101390005SQ200780006730
公開日2009年3月18日 申請日期2007年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月27日
發(fā)明者E·格羅斯賈克斯, P·溫克勒 申請人:斯沃奇集團(tuán)研究和開發(fā)有限公司